数控滑台毕业论文
nc=f (
d2)×107 2Lc2nc: 临界转速 n/min f：与支承形式有关的系数 d2：丝杠底径
c2: 临界转速计算长度 mm 由表14得f=21.9 由样本得d2=57.3 由工作图及表14得： Lc2= L1- L0=864-30=834 nc=18041.3＞nmax=1500 滚珠丝杠副形位公差的标
支承方式 一端固定 一端自由 一端固定 一端游动 二端支承 二端固定
简 图 K2 λ f 0.25 1.875 3.4 2 3.927 15.1 1 3.142 9.7 4 4.730 21.9 第 16 页 共 28 页
数控滑台毕业论文
第 3 章 交流伺服电机选择计算
3.1 计算折算到电动机轴上的负载惯量
（1） 计算滚珠丝杠的转动惯量Jr Jr=0.77×D4×L×10?12 (㎏·㎡) Jr=0.77×57.32×864×10?12 =7.17×10?3㎏·㎡
(2)工作台折算到丝杠上的转动惯量JC
V2)·M·10?6(㎏·㎡) 2?nP2 =()·M·10?6(㎏·㎡)
2?JC=(
其中 M=800 P=10 则JC=1.27×10?3㎏·㎡
（3）电动机轴上总的负载转动惯量Jd
Jd= Jr+ JC
=8.44×10?3㎏·㎡=84.4㎏·㎝2
3.2 计算折算到电机轴上的负载力矩
（1）计算切削负载力矩TC TC=
FaL 2??其中 Fa=Fc=7490N L=0.01m ?=0.9 则 TC=13.25N·m (2)计算摩擦负载力矩T?
F?.L 2??T?=
其中 F?=1549
第 17 页 共 28 页
数控滑台毕业论文
则 T?=2.74N·m
(3)计算由滚珠丝杠的预紧力产生的附加负载力矩Tt Tt=
FpL·(1-?2) 2?? 其中预紧力为890.9N 则Tt=1.1N·m
3.3 计算电动机轴上的加速力矩Tap
Tap=
2?n·(Jm+Jd)
60?980?t 其中 Jm=99㎏·㎝2 Jd=84.4㎏·㎝2 则Tap=17.98N·m
3.4 计算横向进给系统所需要的折算导电剂轴上的各种力矩
（1）计算空载启动力矩Tq Tq=Tap+( T?+Tf) =17.98+2.74+1.1 =21.82N·m (2)计算快进力矩Tkj Tkj= T?+Tf =2.74+1.1 =3.84N·m (3)计算工进力矩Tgj Tgj=Tc+Tf =13.25+1.1 =14.35N·m
3.5 选择驱动电动机的型号
（1）选择电机的型号
根据以上计算查表，选择FANUC aM40/4000 HVi型交流伺服电机 其主要技术参数如下：
第 18 页 共 28 页
数控滑台毕业论文
输出功率：5.5kW 最大静转矩：40N·m 最高转速：4000r/min
转动惯量：9.9×10?3㎏·㎡大于Jd=8.44×10?3㎏·㎡ 符合要求 质量：28kg (2)确定最大静转矩Ts
由给出的机械传动系统空载启动力矩Tq与所需的步进电机的最大转矩Ts的关系可得
Tq=0.951 TsTs=22.98N·m
本电动机的最大静转矩为40N·m，大于Ts,可以在规定的时间里正常启动 （3）验算惯量匹配
为了使机械转动系统的惯量达到较合理的匹配，系统的负载惯量JL与伺服电机的转动惯量Jm之比一般要满足
Jd 0.25??1
JmJd84.4因为==0.85?[0.25，1]
Jm99所以满足惯量匹配要求
第 19 页 共 28 页
数控滑台毕业论文
第 4 章 数控滑台结构件的设计
4.1 导轨的设计
4.1.1 机床导轨的功用
导轨在机器中十分重要，在机床中尤其重要。机床导轨的功用是起导向及支承作用，即保证运动部件在外力的作用下(运动部件本身的重量、工件重量、切削力及牵引力等)能准确地沿着一定方向的运动。在导轨副中，与运动部件联成一体的运动一方叫做动导轨，与文承件联成一体固定不动的一方为支承导轨，动导轨对于支承导轨通常是只有一个自由度的直线运动或回转运动。
4.1.2 导轨应满足的基本要求 1．导向精度
导向精度是指运动导轨沿支承导轨运动时直线运动导轨的直线性及圆周运动导轨的真圆性，以及导轨同其它运动件之间相互位置的准确性，影响导向精度的主要因素有：导轨的几何精度，导轨的接触精度及导轨的结构形式，导轨和基础件结构刚度和热变形，动压导软和静压导轨之间油膜的刚度，以及导轨的装配质量等等。 2．刚度
导轨的刚度是机床工作质量的重要指标，它表示导轨在承受动静载荷下抵抗变形的能力，若刚度不足，则直接影响部件之间的相对位置精度和导向精度，另外还使得导轨面上的比压分布不均，加重导轨的磨损，因此导轨必须具有足够的刚度o 3．耐磨性
导轨的不均匀磨损，破坏导轨的导向精度从而影响机床的加工精度的材料、导轨面的摩掠性质，导轨受力情况及两导轨相对运动精度有关。
第 20 页 共 28 页
数控滑台毕业设计
